Способ изготовления профильных труб,преимущественно толстостенных
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
А1
09) (11) (51) 4 В 21 В 2 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (!
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2.1) 3938341/31-02 (22) 26,07.85 (46) 07. 06.87. Бюл. У 21 (71) Московский институт стали и сплавов ,(72) И.Н. Потапов, С.Н. Скловец, Н,M. Вавилкин, В.С. Юсупов, В,А. Попов и Н.Г. Галкина (53) 62 1.774.35(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР р,325057, кл. В 21 В 21/00, 1970. (54) СЛОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЬННХ
ТРУБ, Г РЕИМУГ ЕСТВЕННО ТОЛСТОСТЕННИХ (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к способам изготовления труб на станах холодной прокатки. Цель изобретения — обеспечение безоправочной прокатки.
Безоправочную холодную прокатку полой .ъ круглой заготовки рабочими валками проводят за счет того, что перед хо-. лодной прокаткой заготовку закаливают изнутри на глубину 0,05-0,5 толщины стенки. Холодную прокатку осуществляют с обжатием за проход, не превышающим отношения толщины стенки заГотовки к ее наружному диаметру, и при обеспечении отношения диаметров валков и заготовки не менее 8 и коэффициента трения, равного 0,10-0,25.
1 табл. Ж
1315048
Изобретение относится к прокатному производству, а именно к способам изготовления труб на станах холодной прокатки.
Цель изобретения — обеспечение безоправочной прокатки.
Способ осуществляется следующим образом.
Нагретую полую заготовку закаливают изнутри на глубину, равную 0,050,5 толщины стенки. Затем заготовку готовят к холодной прокатке, для чего удаляют окалину, промывают, сушат, на наносят при необходимости покрытия, а потом смазывают. Холодную прокатку проводят без оправки, Обжатие за проход не превышает отношения толщины стенки заготовки к ее: наружному диаметру, Соотношение диаметров валка и заготовки составляет не менее 8.
Коэффициент трения регулируется выбором состава смазки и в процессе прокатки составляет 0,10-0,25.
В таблице приведены экспериментальные данные холодной прокатки полых заготовок и предварительно закаленных изнутри.
Анализ результатов позволяет сде лать следующие выводы. 30
Для получения качественного прока та следует проводить закалку изнутри на глубину 0,05-.0,5 толщины стенки.
Закалка изнутри заготовки на глубину менее 0,05 толщины стенки не позволяет гарантировать подпирающего эффекта закаленного слоя в процессе холодной прокатки. Закалка на глубину более 0,5 толщины стенки заготовки существенно ограничивает использование пластических свойств материала заготовки. Обжатие за проход не превышающей отношения толщины стенки заготовки (S ) к ее наружному диаметру (О.„)
F = — - -1007
ear
3 позволяет гарантировать сплошность закаленного слоя и наибольшее использование ресурса пластичности незакаленного слоя. Соотношение диаметров валка (Э ) и заготовки (П ) должно быть не менее 8. Это обеспечивает длину очага деформации и необходимое направление деформации незакален*ой части заготовки. При меньшем соотношении диаметров осуществляется продольная деформация, вследствие чего может произойти нарушение сплошности закаленной части заготовок °
При соотношении диаметров более 8 деформация металла проходит в основном в поперечном направлении. Коэф- . фициент трения, составляющий 0,100,25, позволяет создать в очаге деформации граничные условия, обеспечивающие проскальзывание металла в осевом направлении, и истечение его в тангенциальном. При коэффициенте трения меньшем 0,10 может происходить осевое истечение металла, иэ-за чего сплошность закаленной части заготовки нарушится. При коэффициенте трения превышающем 0,25 деформация незакаленной части резко уменьшается.
Результаты влияния параметров холодной прокатки и глубины закаленного слоя полых заготовок из Ст. ЗОХН1МФА на качество труб приведены в таблице, где использованы следующие обозначения: D — диаметр .валка; D — диаметр заготовки; S — толщина стенки заготовки; f — обжатие за проход;
k — коэффициент трения.
Предлагаемый способ прокатки позволяет сократить парк оборудования по производству оправок, ликвидировать устройСтва по подаче смазки на поверхность оправки в очаге деформации, избежать применения настроечных устройств для установки оправки и тем самым упростить и стабилизировать процесс. Отсутствие брака за счет поломок и дефектов оправок позволяет увеличить выход годного. Возможным становится увеличение производительности за счет увеличения темпа прокатки.
Пример 1. Сплошной пруток диаметром 90 мм из Ст. 30ХН2МФА длиной 800 мм нагревают в камерной печи
O сопротивления до .1170 С и прошивают в двухвалковом стане винтовой прокатки "ИИСиС-100". Прошивку проводят о при угле подачи 14, коэффициенте овализации = 1,15 на оправке диаметром
38 мм с вытяжкой fu =.,,1,7. После окончания прошивки оправку выводят из полой заготовки, а в отверстие эаготово ки подают воду температурой 18 С из водотока большого давления (во избежание образования паровой подушки) в течение 20 с. Дальнейшее охлаждение заготовки проводят на воздухе. Получают заготовку с наружным диаметром
3 13150
D = 80 мм, толщиной стенки S = 20 мм и длиной 1350 мм. От полой заготовки отрезают патрубок длиной 150 мм.
Исследование микротвердости по толщине стенки в сечении, удаленном от торца заготовки на 150 чм, показывает глубину закаленного слоя равного
1,0 мм, что составляет.0,05 от толщины стенки.
Холодную полую заготовку подверга- 10 ют травлению в 207.-ном растворе серной кислоты в течение 40 мин для уда ления окалины. Затем заготовку промывают водой и выдерживают на воздухе более 24 ч. 15
Холодную прокатку проводят без оправки на стане с диаметром валков
650 мм. Соотношение диаметров валка и заготовки составляет 8,1. Готовая труба имеет форму овала. Обжатие за проход равняется 237, что меньше отношения S /D = 20/80 = 0,25. В качестве смазкй используют 5Х-ный водный раствор хозяйственного мыла. По точности и качеству наружной и внутренней поверхностей труба не уступает трубе, полученной прокаткой на оправке.
Пример 2. Пруток диаметром
80 мм из Ст, 45»1 длиной 700 мм нагревают в индукционной печи до 1200 С.
Прошивку проводят в стане винтовой прокатки "МИСиС-100" при угле подаче 14, коэффифиенте овализации
1, 13 на оправке диаметром 48 мм с
35 вытяжкой р = 2,13. Получают полую заготовку, наружный диаметр которой
D = 75 мм, толщина стенки S = 12,5 мм и длина 1500 мм. Охлаждение проводят на воздухе. Повторный нагрев проводят в камерной печи сопротивления до температуры 1100 С. Охлаждают ото верстия заготовки маслом "Индустриальное-.20" в течение 40 с. Исследование микротвердости по толщине стенки в сечении, удаленном от торца заготовки на 200 мм, показывают глубину закаленного слоя равного 0,62 мм, что составляет 0,05 толщины стенки. Полую заготовку подвергают травлению в
207-ном растворе серной кислоты в течение 50 мин для удаления окалины.
Затем заготовку промывают водой и более суток выдерживают на воздухе.
Холодную периодическую прокатку проводят на валках диаметром (Э )
600 мм. Отношение Р /D = 8,0. Смазку проводят 57-ным водйым раствором
48 хозяйственного мыла, что обеспечивает коэффициент трения О, 10-0, 11, Полученная труба имеет форму шестигранника. Обжатие за проход составляет
0,15, что не превышает отношения
S /Э = О 16. Точность трубы и качеЭ ство поверхностей не уступает трубам, полученным холодной прокаткой на оправке.
Пример 3. Пруток диаметром
50 мм из Ст. 50РА длиной 100 мм нагревают в печи до 1180 С. Прошивку проводят в стане винтовой прокатки
"МИСиС-100" при угле подаче 14 коэффициенте овализации (= 1,14 на оправке диаметром 15 мм с вытяжкой — 1,2. Получают полую заготовку с наружным диаметром D - =48 мм и толщиной стенки S = 16,5 мм и дли1 ной 1200 мм с отношением D>/S> = 2,9.
После окончания прошивки стержень с оправкой выводят из заготовки, а в отверстие подают под давлением во избежание образования паровой рубашки смесь воды и машинного масла в течение 30 с. Дальнейшее охлаждение проводят на воздухе. Исследуют микротвердость по сечению заготовки. Устанавливают глубину закаленного слоя, равного 8,25 мм, что составляет
0,50 от толщины стенки.
Полую заготовку для удаления окалины травят в течение 30 мин в 227ном растворе серной кислоты. Затем промывают водой и сутки выдерживают на воздухе, Холодную периодическую прокатку проводят на валках диаметром .(D )
720,0 мм. Отношение Вз/D равно 15.
Смазка — стеариновая кислота, .что обеспечивает коэффициент трения 0,240,25. Готовая труба имеет форму овала с отверстием. Обжатие составляет
0,30, что меньше, чем S>/D>= 16,5/48 =
= 0,34. Качество поверхйостей и точность трубы не уступает качеству труб, получаемых холодной прокаткой на оправке. формула и з обретения
Способ изготовления профильных труб, преимущественно толстостенных, включающий холодную прокатку полой круглой заготовки рабочими валками, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безоправочной прокатки, перед холодной прокаткой закаливают внутреннюю поверхность
5048 готовки к ее наружному диаметру, при соотношении диаметра рабочих валков и заготовки не менее 8 и коэффициенте трения, равном 0,10-0,25. е ®) йФ пп
Результаты прокатки
На поверхности трещины
0,2
0,15
0,12
0,20
0,2
0,15
0,12
0,20
0,15
0,2
0,12
0,20
ГОСТ 8734-75
0,25
0,30
0,15
0,15
На поверхности трещины
0,25
0,25
0,15
0,15
ГОСТ 8791-75
ГОСТ 8734-75
0,15
0 25
0,20
0,15
0,25
0,4
0Ä08
0,20
На поверхности трещины
0 12
0,10
0,10
0,30
0,3
0,2
0,20
0,25
0,3
0,25
0,25
0,25
0,25
0,3
0,26
0,25
На поверхности трещины
12 8,1
0, 25
0,2
0,15
0,04
На поверхности трещины
0,25
0,2
О, 15
0 05
0,25
0,23
0,12
0,30
0 50
0,25
0,23
0,12
16 8,5
0,55
0,25
0,23
0,12
На поверхности трещины
Составитель Н. Умягина
Редактор Е. Папп Техред Л.Олийнык Корректор М. Шароши
Заказ 2233/4 Тираж 480 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 131 заготовки на глубину 0,05-0,5 толщины стенки, а холодную прокатку проводят с обжатием, за проход не превышающим отношения толщины стенки за1
1 7,5
2. 7,9
3 8,0
4 8,5
5 10
6 15 .7 30
8 8,1
9 . 8,1
10 8;1
11 8,1
13 8,5
14 8,5
15 8,5
Отношение толщины закаленного слоя к толщине стенки заготовки
ГОСТ 8734-75 . ГОСТ 8734-75
ГОСТ 8734-75
ГОСТ 8734-75
ГОСТ 8734-75
ГОСТ 8734-75
